Materiaalspecificaties

HR PA12

HP Multi Jet Fusion

Uitzonderlijk sterk thermoplastisch materiaal, hoge sterkte, stijfheid en uitstekende permanente mechanische eigenschappen, ook bij lage temperaturen.

Bouwvolume (XYZ)

380 x 284 x 380 mm

Materiaalkleur

Antraciet grijs

Detailniveau

Laagdikte 80µ (0,08 mm)

Toepassingen

Eindproducten
De techniek is uitermate geschikt voor directe eindproductie. Het materiaal is qua eigenschappen niet te onderscheiden van conventionele technieken en levert een duurzame oplossing voor kleinere series.
On-Demand productie
Bestel alleen uw noodzakelijke (grijp)voorraad. Een standaard afroep per week of maand minimaliseert zo onnodige voorraad. Eventuele ontwerpwijzigingen worden direct in de volgende batch doorgevoerd.
Functietesten
In de prototyping (test)fases wordt deze techniek vooral ingezet als nulserie (proeffabricage van een serieproduct). Door de uitstekende kwaliteit van het materiaal wordt veelal na de nulserie gekozen de techniek direct in te zetten voor de uiteindelijke productieseries.

Kenmerken

Multi Jet Fusion is een nieuwe 3D-printtechnologie, welke meer mogelijkheden biedt voor complexe, kostenefficiënte onderdelen. Of het nu gaat om seriematige productie voor afzonderlijke onderdelen of batchproductie met meerdere onderdeelnummers. Multi Jet Fusion is een sterke, multifunctionele thermoplast geschikt voor productie, voorproductie en reserveonderdelen.

Vergeleken met Selectief Laser Sintering (SLS) vertoont deze techniek meer consistente isotrope mechanische eigenschappen, een oppervlakte afwerking van hoge kwaliteit en een fijne resolutie.

Hoe werkt het

Multi Jet Fusion maakt gebruik van een inkjet-techniek om selectief fixeer- en detailleringsmiddel op een bed van nylonpoeder aan te brengen. Dit wordt vervolgens door verwarmingselementen samengesmolten tot een vaste laag. Na elke laag wordt poeder verdeeld over het bed en herhaalt het proces zich totdat de onderdelen compleet zijn.

Wanneer het proces klaar is, wordt het gehele poederbed met de ingekapselde delen verplaatst naar een bewerkingsstation waar het grootste deel van het losse poeder wordt verwijderd. Onderdelen worden vervolgens gestraald om alle het overgebleven poeder te verwijderen voordat ze uiteindelijk de afwerkingsafdeling bereiken, waar ze eventueel getrommeld en/of gekleurd worden om het cosmetische uiterlijk of oppervlaktestructuur te verbeteren.

Bron: HP inc.

Indicatie materiaal eigenschappen

WaardeEenheid
Treksterkte (X,Y,Z)
48
MPa
Trekmodulus (X, Y)
1700
MPa
Trekmodulus (Z)
1800
MPa
Breukrek (X, Y)
20
%
Breukrek (Z)
15
%
Dichtheid
1,01
g/cm³
Smeltpunt (20°C/min)
187
°C
Warmtedeflectietemperatuur (0,45 MPa)
175
°C
Warmtedeflectietemperatuur (1.82 MPa)
95
°C
REACH and RoHS certificate HP-MJP
Download
UL94 and UL 746 Certification
Download
USP Class I-VI and FDA Intact Skin Surface Devices Certification
Download
PAHs Certificate (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)
Download

Ontwerp specificaties

Minimaal / advieswaarde
Minimale wanddikte
0,5 mm
Minimale wanddikte zonder verband (1)
1,0 mm
Minimale speling tussen verbindingsdelen (2)
0,4 mm (±0,2 mm tolerantie per onderdeel)
Minimale speling tussen bewegende delen (3)
0,3 mm
Minimale gat diameter bij wanddikte 1,0 mm
0,5 mm
Minimale pen diameter bij hoogte 10 mm
0.5 mm
Minimale printbare letters of nummers
≥ 6pt
Minimale printbare detaillering
0,1 mm
Minimale speling bij wanddikte 1,0 mm
0,5 mm
Minimale metrisch geïntegreerd schroefdraad (5)
≥ M4
Gewenste lengte : breedte verhouding (4)
>10:1

Ontwerpregels

Zoals bij andere 3D printtechnieken zijn er specifieke ontwerpregels die sturen naar een correct ontwerp specifiek voor Multi Jet Fusion.


1. Wanden zonder verband

De minimale wanddikte hangt af van de lengte : breedte ratio. Voor wanden zonder verband met dikte van minder dan 1.0 mm adviseren we een ratio kleiner dan 1. Voor wanden met dikte van 1.0 mm of meer zijn geen specifieke voorschriften, maar bij een hoge lengte : breedte ratio adviseren we een grotere wanddikte, verstevigingsribben of afrondingen om de wand te verstevigingen.

2. Pen-en-gat verbindingen

Voor een goede passing dient de speling tussen pen-en-gat verbindingen minimaal 0.4 mm te zijn (±0,2 mm tolerantie per onderdeel)

3. Bewegende delen

Als vuistregel voor de ruimte tussen bewegende delen binnen een geprinte samenstelling is het advies 0,7 mm. Bij een speling van wanden dikker dan 10 mm is het advies een grotere afstand te hanteren. Bij wanddiktes minder dan 3 mm kan zelfs 0,15 - 0,3 mm speling toegepast worden.

Figuur: Minimale speling tussen bewegende onderdelen.
4. Lange smalle onderdelen

Dunne en lange delen zijn gevoelig voor een ongelijkmatige koeling, wat kan resulteren in een afwijkende geometrie ten opzichte van het digitaal bestand.

Als vuistregel voor dergelijke onderdelen hanteren we een maximale verhouding – lengte : breedte – van 10:1. Ook onderdelen waarbij een abrupte overgang in volume ontstaat in de dwarsdoorsnede of een lang en dun gebogen segment zijn gevoelig voor vervorming.

Figuur: Categorieën vatbaar voor krimp-gerelateerde vervorming (a) zijn: dun en lange onderdelen (b), onderdelen met abrupte overgangen in de dwarsdoorsnede (c), en gekromde dunne oppervlaktes (d).

Om mogelijke vervorming te minimaliseren zijn een aantal ontwerpregels toepasbaar

  • Dunne wanden verdikken om zo de lengte : breedte verhouding te verkleinen
  • Vermijd ribben op grote vlakke oppervlaktes.
  • Herontwerp onderdelen met verhoogde kans op spanningen en zorg voor een gelijkmatige overgang in dwarsdoorsnedes.
  • Verlaag het volume of vul deze op met bijvoorbeeld een honingraatstructuur.
5. Toleranties

Wanneer engineers specifiek ontwerpen voor Multi Jet Fusion, kunnen nauwkeurigheden behaald worden die vallen onder IT Grade 13 (ISO 286). Deze toleranties kunnen direct concurreren met producten vervaardigd met spuitgieten.

Wanneer engineers specifiek ontwerpen voor Multi Jet Fusion, kunnen nauwkeurigheden behaald worden die vallen onder IT Grade 13 (ISO 286). Deze toleranties kunnen direct concurreren met producten vervaardigd met spuitgieten.

Elke tolerantieklasse bepaalt de toegestane tolerantiegrenzen voor een bepaalde dimensie. Een kleinere tolerantieklasse biedt nauwere toleranties, zoals in de tabel hieronder weergegeven.

6. Schroefdraad

PA12 in combinatie met Multi Jet Fusion maakt het mogelijk om geïntegreerd binnen- en buitendraad direct mee te printen in uw ontwerp. Hierdoor zijn mechanische bewerkingen als draadtappen of het plaatsen van inserts niet noodzakelijk.

Het direct printen van zowel binnen- als buitendraad geeft de beste resultaten bij een diameter groter dan 6 mm (M6). M4 en M5 draad is ook mogelijk, maar vergt extra aandacht tijdens de productiefase.

Bij M3 of kleiner is het raadzaam om gebruik te maken van zelf tappende schroeven, inserts of het draad mechanisch te tappen.

Toleranties zijn afhankelijk van het geselecteerde materiaal, de geometrie en de nabewerking. Om deze reden wordt aanbevolen om het ontwerp eerst te valideren met verschillende offsets voordat meerdere delen worden geprint.

Inwendig schroefdraad

Voor het machinaal aanbrengen van inwendig draad is het noodzakelijk voor aangebrachte gaten aan te brengen in het ontwerp. Voor het ontwerpen van dergelijke gaten kan gerefereerd worden naar de standaard boordiameters aanbevolen voor kunststof en metaal zoals hier afgebeeld.

Gewoonlijk moet bij het bewerken van metalen onderdelen een set van drie frezen worden gebruikt om het proces te voltooien. Met de HP kunststof materialen kan dit worden gereduceerd en alleen de laatste frees is nodig. Dit vanwege de lage hardheid van HR PA12 in vergelijking met het metaal van de frees.

Uitwendig schroefdraad

Om uitwendig draad aan te brengen is het belangrijk om te starten met een massief geprinte cilinder, om deze vervolgens machinaal te bewerken. De diameter van de cilinder dient iets kleiner te zijn dan de maximale diameter van de snijplaat. Standaard afmetingen voor de diameter van de cilinder zijn toepasbaar.

6a. Direct geprint schroefdraad

Voor het ontwerpen van geïntegreerd schroefdraad groter dan 6 mm en gebruikmakend van de internationale normen (bijv. DIN 13-1, ISO 965-2, ANSI / ASME B1.1), dienen enkele ontwerpregels toegepast te worden. Deze internationale normen specificeren meestal toleranties met betrekking tot de diameter en spoed van het draad.

Voor het ontwerpen van inwendig schroefdraad is het advies de maximale tolerantiewaarden te hanteren, en bij uitwendig schroefdraad is het advies de minimale tolerantiewaarden toe te passen. Bij het integreren van metrisch schroefdraad volgende bijvoorbeeld ISO 965-2 met algemene toleranties (6H-6g) en normale lengtes, is onderstaand overzicht toepasbaar.

Aanbevolen toleranties voor zowel binnen- als buitendraad voor HP MJF en gebasseerd op ISO 965-2 toleranties
6b. Speciaal ontworpen schroefdraad

Voor aangepast schroefdraad – voor bijvoorbeeld het assembleren van meerdere geprinte onderdelen middels inwendig en uitwendig schroefdraad – is speling van 0.2 mm tot 0.4 mm tussen het binnen- en buitendraad gewenst voor een correcte passing.

Daarbij is het wenselijk om het alle scherpe randen af te ronden met een minimale afronding van 0.1 mm.

Het poedervrij maken van blinde gaten is lastig. Daarom is het wenselijk om een blind gat door en door open te maken of om een escape hole naar de buitenzijde aan te brengen. Ook is het raadzaam om de diepte zoveel mogelijk te beperken.
7. Inserts

Indien het direct geprinte schroefdraad qua sterkte of toleranties niet voldoet, dan kan er gekozen worden voor het gebruik van draadbussen. Inserts resulteren in een zeer sterke en duurzame draadverbinding, waardoor het geregeld los en vastdraaien van de onderdelen geen enkel probleem is.

Aanbevolen inserts voor HP Multi Jet Fusion

Het kiezen van de juiste soort insert is afhankelijk van meerdere factoren zoals de applicatie, het gekozen kunststof en de gewenste sterkte. RapidCenter kan hier in adviseren en inserts aanbieden.

Het printen van onderdelen met Multi Jet Fusion gebeurt in thermoplastische kunststoffen. Deze materialen kunnen na het printproces wederom gesmolten en vervormd worden. Hierdoor kunnen zelf tappende inserts gebruikt worden, evenals inpers inserts die zowel door middel van eenvoudig inpersgereedschap of thermische of ultrasone apparatuur kunnen worden geïnstalleerd.

Ontwerpvoorschriften

Een vooraf aangebracht gat is noodzakelijk voor het aanbrengen van inserts en de diameter van het gat is een belangrijk aspect om optimale sterkte te behalen. Een te ruim genomen diameter zorgt voor een slechte passing en een te krap genomen diameter kan resulteren in beschadigingen tijdens het installeren van de inserts. Kies daarom altijd geschikte inserts in combinatie met de door de leverancier opgegeven dimensies.

Bussen

Voor het machinaal aanbrengen van inwendig draad is het noodzakelijk voor aangebrachte gaten aan te brengen in het ontwerp. Voor het ontwerpen van dergelijke gaten kan gerefereerd worden naar de standaard boordiameters aanbevolen voor kunststof en metaal zoals hier afgebeeld.

Bussen worden normaliter gebruikt voor verbindingstechnieken met schroefdraad of inserts. De diameter van een traditionele bus is tweemaal de diameter van de te plaatsen insert (kleiner dan 6 mm). Bij een insert groter dan M6 wordt een wanddikte van 3 mm gehanteerd.

Samengestelde onderdelen

Bij het aan elkaar monteren van verschillende geprinte kunststof onderdelen, is het belangrijk dat de insert de kracht draagt. Daarom is het gat in het onderdeel zonder insert ook van belang. Door de diameter van het gat kleiner te maken dan de buitendiameter van de insert, kan ervoor gezorgd worden dat de insert niet uit de bus getrokken wordt tijdens het vastdraaien.

Het tegenstelde onderdeel moet ook in staat zijn de belasting op te kunnen vangen die onstaat door het samenpersen van de onderdelen. Maak daarom gebruik van sluitringen indien dit onderdeel ook uit kunststof is vervaardigd.

Blijf op de hoogte!

Vul hieronder uw gegevens in om onze nieuwsbrief te kunnen ontvangen

 

Uw online productie
platform voor 3D Printing
en additieve productie

Design for Additive Manufacturing
Gecontroleerde productie van seriewerk
On-Demand Additieve productie
Kosteneffectieve reserve en legacy onderdelen

Heeft u vragen?

Neem direct contact met ons op:
  • Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. JavaScript dient ingeschakeld te zijn om het te bekijken.
Ons adres
  • Zeilschip 40
    3991 CT HOUTEN
    The Netherlands (NL)
Zeilschip 40
3991 CT HOUTEN
The Netherlands (NL)

+31 (0) 347 329 218
Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. JavaScript dient ingeschakeld te zijn om het te bekijken.

Volg ons op social media

Copyright © RapidCenter B.V.